Главная – Журналы – Сибирский лесной журнал 2016 номер 3

На практике в большинстве случаев лесные генетические ресурсы изучают на примере лесообразующих видов древесных растений. Изученность этих ресурсов следует рассматривать с двух позиций: таксономической и географической. С таксономической точки зрения с учетом видового биоразнообразия в Сибири наиболее полно изучены лесообразующие виды хвойных. При этом генетический полиморфизм наиболее детально исследован в популяциях таких видов, как сосна обыкновенная и кедровая сибирская, лиственница сибирская и Сукачева, ель сибирская, пихта сибирская. Значительно слабее изучены популяции лиственниц Гмелина и Каяндера, ели аянской. Практически нет материалов о генетическом полиморфизме лесообразующих мягколиственных пород - представителей родов Betula и Populus . Кариологический полиморфизм хорошо изучен у всех сибирских видов хвойных. Географическая изменчивость наиболее широко представлена в исследованиях сосны обыкновенной, сосны кедровой сибирской, лиственницы сибирской, причем эти исследования проведены как в природных популяциях, так и в географических культурах. Такие исследования других хвойных и мягколиственных пород представлены фрагментарно или отсутствуют. Обширные исследования, направленные на анализ морфологической изменчивости, проведены у всех лесообразующих видов, в первую очередь хвойных. В этой проблеме актуальными остаются вопросы наследственной обусловленности тех или иных морфологических признаков. С географической точки зрения можно отметить характерную для всех видов особенность: лучшую изученность их генетических ресурсов в южных районах ареалов и худшую - в северных.

Рассмотрена пространственная структура природных экосистем Юго-Западного Прибайкалья. По высотно-поясному расположению они подразделяются на горно-таежные темно- и светлохвойные, подтаежно-лесостепные и степные. В особую группу отнесены экосистемы речных долин. В границах Голоустненского полигона выделено 53 вида экосистем. С учетом геоморфологического и литологического строения в пределах горно-таежного темнохвойного пояса их выделено 12, горно-таежного светлохвойного - 18, подтаежно-лесостепного - 8, степных экосистем 4, и 11 экосистем формируются в долинах рек. Основным фактором, дестабилизирующим нормальное функционирование лесных экосистем в Юго-Западном Прибайкалье, являются пожары. В данном регионе все лесные массивы подвергались воздействию огня. Лесной фонд наряду с условно не подвергавшимися пожарам участками представлен большими площадями гарей разного возраста и состояния, с разными тенденциями их восстановления. Установлено, что низовые подстилочно-гумусовые пожары слабой и средней интенсивности, не повреждая древостой, позволяют сохранить его основную эдификаторную роль, но уничтожают подрост и нарушают тем самым нормальный ход возобновительного процесса. Разработана оценка антропогенной нарушенности лесных экосистем пожарами и рубками главного пользования. Приведены фрагменты карт природных и антропогенно нарушенных экосистем масштаба 1 : 200 000 в пределах Голоустненского лесничества Иркутской области. Оценка и картографирование экосистем служат базой для организации мониторинга их состояния, а также для прогнозирования возможных изменений при осуществлении хозяйственной деятельности.

Критерием устойчивого состояния вида в сообществе является возможность осуществления полного оборота поколения. Онтогенетическая структура ценопопуляций земляники лесной Fragaria vesca L. и седмичника европейского Trientalis europaea L., изученных в фитоценозах различных стадий сукцессии лесного сообщества, зависела от эколого-ценотических условий. Ценопопуляции видов с высокой долей особей генеративного периода формировались на деструктивных участках лесного сообщества, однако проростки земляники и седмичника на нарушенных участках не встречались. Для данных видов регенерационные ниши, или микробиотопы - участки с оптимальными факторами для прорастания семян и успешного прохождения начальных стадий онтогенеза, могут быть приурочены к ценопопуляциям климаксовых стадий сукцессии. В целостных лесных сообществах для видов характерно проявление патиентной стратегии поведения, обеспечивающей прочное удержание освоенной территории. Обнаруженная инвазионно-регрессивная онтогенетическая структура ценопопуляции не являлась показателем неустойчивости видов в сообществе, но отражала процесс успешного выживания проростков. Этапы жизненного цикла земляники и седмичника приурочены к различным ценопопуляциям, где складывались необходимые условия для протекания отдельных этапов онтогенеза. Совокупность ценопопуляций, в пределах которых осуществлялся полноценный оборот поколения земляники и седмичника, дает корректное представление о состоянии вида в сообществе. Эколого-ценотические условия микрогруппировок сосняка березово-елового разнотравного способствовали формированию разновозрастных локусов ценопопуляции любки двулистной Platanthera bifolia (L.) Rich. Разнообразие факторов в гетерогенном сообществе определяло разграничение в пространстве процессов образования семян и выживания проростков. Это обеспечивало прохождение жизненного цикла в пределах одной ценопопуляции и устойчивое состояние вида.

Chosenia arbutifolia A. Skvorts. is a relict endemic of the Asian Pacific Coast adapted to flood activity of mountain rivers. The studies were executed in Russia in south and central areas of Magadan Oblast (the flood plains of the rivers Yana, Chelomdzha, Kolyma, Dukcha) and in the south of Primorsky Krai (the river flood plain Partizanka). The range, habitats, research history, and economic value of chosenia are described in the article. The species features of chosenia , distinguishing chosenia from willow are noted. Based on the analysis of biology and ecology of chosenia in the Russian Far East, three types of the species’ life strategies have been distinguished and characterized: 1 - secured anchoring of juveniles in substrate during the colonization of pebble floodplains (up to 3-4 years old); 2 - maximal manifestation of habitat-forming functions during the period of active growth (from 4-5 to 25-30 years); 3 - providing for the species’ advancement onto new pebble deposits (from 25-30 to 70-100 (120) years old). The experience of chosenia introduction in Russia (southern Siberia) and USA (Massachusetts) by sowing seeds and breeding of grafts with growth stimulants was analyzed. Due to ecological plasticity of the species and its specialized habitats, any unwanted chosenia invasions were excluded. Major reasons for the absence of chosenia from street plantings are analyzed and most perspective ways of its introduction are suggested. There are difficulties of the reception of the planting material in sufficient quantities in connection with quick loss germinating ability, high frailty of seedling roots, plants’ inability for vegetative reproduction, high requirement for good drainage and moisture of substratum. An experiment with raising seedlings in stationary capacities with sandy-pebble substrate is essential for a solution of the given problems. These boxes should be placed directly in areas of natural chosenia habitats along the edge of flooded deposits.

Изучены изменения морфолого-анатомических характеристик, а также флуктуирующей асимметрии (ФА) хвои сосновых древостоев, произрастающих под влиянием промышленных выбросов г. Красноярска. Исследовали наветренные опушки сосновых насаждений в лесостепной зоне, продуцирующих в условиях многолетнего антропогенного воздействия. Фоновым объектом выбран сосняк в 100 км на север от городской черты, вне основного переноса выбросов промышленности города. Наблюдения проводили в 2013-2014 гг. в чистых по составу сосновых насаждениях разнотравного типа леса, V-VI классов возраста. На модельных деревьях измеряли длину хвои по парам, а также площади поперечного сечения среза каждой хвоинки, центрального цилиндра, проводящих пучков, определяли количество смоляных ходов. Показатели ФА хвои рассчитывали по методике (Palmer, Strobeck, 1986). В хвое определяли содержание меди, никеля, цинка, кобальта, алюминия, кадмия, свинца, фтора и серы. Выявлено, что под влиянием промышленных выбросов города проявляются тенденции к уменьшению внешних размеров хвои и размеров ее внутренних структур по сравнению с фоновыми значениями. С другой стороны, через компенсаторный механизм идет адаптация морфологической и анатомической структур физиологически активной хвои к изменяющейся среде. Индексы ФА показателей анатомических структур хвои варьируют и в техногенной среде, и в условиях фона. Вариации обусловлены особенностями абиотических факторов мест произрастания насаждений и техногенными нагрузками. Корреляционный анализ показал наличие значимых связей между содержанием в хвое тяжелых металлов, алюминия и фтора и морфолого-анатомическими показателями и индексами ФА хвои. Наиболее неблагоприятное влияние оказывают высокие концентрации свинца и фтора.

Бассейн р. Алей - одна из самых освоенных территорий Западной Сибири. Первоначально освоение было связано с развитием горнорудного дела на Алтае, в настоящее время - преимущественно с сельскохозяйственной направленностью развития экономики. Интенсивное вовлечение земель бассейна в хозяйственный оборот на протяжении последних 100 лет способствовало формированию ряда экологических проблем: водной и ветровой эрозии, потери плодородия почв и их засоления, опустынивания территории. Снижаются среднегодовые значения водности р. Алей по причинам, имеющим как природный, так и антропогенный характер. Особенностью водопользования в бассейне является значительный объем используемых водных ресурсов на цели орошения и сельскохозяйственного водоснабжения. Для гарантированного обеспечения хозяйственно-питьевых нужд здесь построены и функционируют два водохранилища и сеть прудов. Лесные экосистемы бассейна рассматриваются в статье с позиций сохранения и восстановления стока малых рек. Показана способность леса накапливать твердые осадки и более продолжительное время задерживать их во время снеготаяния, что снижает поверхностный сток талых вод, способствует увеличению внутрипочвенного стока, оказывает существенное влияние на среднемноголетние значения водности постоянных водотоков. Анализируется состояние защитных лесных насаждений в бассейне р. Алей. Проводится сравнительный анализ притоков основной реки по площади, длине водотоков, лесистости бассейнов. Предлагается стабилизировать среднемноголетнюю величину речного стока (т. е. водоносность реки (Снакин, Акимов, 2004)) путем принятия радикальных мер по повышению лесистости равнинной и горной частей бассейна. Разработаны мероприятия по увеличению площади водоохранных зон малых рек, облесению временных и постоянных водотоков, защите плодородия почв сельскохозяйственных угодий.

Рассмотрены особенности влияния внешних экологических факторов (таких, например, как электромагнитное излучение в определенных спектральных диапазонах) на молекулы специфических химических соединений - феромонов, являющихся носителями информации у лесных насекомых в процессе поиска особей противоположного пола для последующего спаривания. Устойчивость молекул феромонов лесных насекомых к внешним воздействиям рассматривалась для трех видов из отряда Lepidoptera: сибирского шелкопряда Dendrolimus superans sibiricus Tschetv., соснового шелкопряда Dendrolimus pini L., непарного шелкопряда Lymantria dispar L. и для трех видов насекомых из отряда Coleoptera - короеда-типографа Ips typographus L., черного пихтового усача Monochamus urussovi Fisch. и черного соснового усача Monochamus galloprovincialis Oliv. Свойства молекул феромонов оценивали расчетным путем с использованием квантово-химического метода B3LYP, применимого для анализа свойств небольших молекул феромонов. Проведенные расчеты показали, что молекулы феромонов насекомых способны поглощать свет в ультрафиолетовом диапазоне и переходить в возбужденное состояние. Получены значения дипольных моментов, длины волн поглощения, атомные и электронные характеристики молекул феромонов в основном и возбужденном состояниях. Расчеты показали, что для реакции феромонов с кислородом воздуха энергетический барьер несколько выше, чем для их реакций с водяными парами. В наибольшей степени реакция с молекулами воды вероятна для таких молекул феромонов, чей дипольный момент сопоставим с дипольным моментом воды. Показано, что квантово-химические характеристики молекул феромонов можно связать с особенностями поведения насекомых.

Приведены новые и ранее известные данные о малоизученной фауне тлей, обитающих на лиственных деревьях и травянистых растениях в Красноярском крае - основной части обширной географической провинции, называемой Центральной или Средней Сибирью. Обследованная территория принадлежит также бассейну р. Енисей. Тли - экологически и морфологически разнообразная группа видов насекомых, относящихся к 11 семействам подотряда Aphidinea в фауне Российской Федерации и к 25 семействам в мировой фауне. Указаны географические точки и даты сбора колоний тлей, определены их кормовые растения. Впервые найдены в Сибири Symydobius nanae, Euceraphis betulae , Cavariella cicutae , C. konoi , Uroleucon (Dactynotus) aeneum , U. giganteum, U. nigrocampalulae , U. trachelii , Aphis agrimoniae , A. coronillae , A. mongolica , A. neothalictri , A. pruni , A. pseudocomosa , A. pulsatillae , A. sambuci , A. (Debilisiphon) umbelliferarum . Впервые обнаружены на иве Betacallis comes (обычна на березе и ольхе), B. quadrituberculata (обычна на березе), на Achillea millefolium впервые найдена Metopeurum fuscoviride . Люцерновую тлю Aphis craccivora прежде собирали с растений разных семейств, но никогда - с крестоцветных ( Capsella bursa-pastoris ). Крушинниковая тля Aphis frangulae вопреки мнению об однодомности этого вида на крушине обнаружена на кипрее Chamaenerion angustifolium. Сделаны предположения о возможной хозяйственной значимости некоторых видов на основе широты спектра их кормовых растений. Общая сводка о фауне тлей Красноярского края предлагается впервые.

Проанализирована продуктивность березняков лесостепного Зауралья. Отмечено, что последние представлены как коренными, так и производными насаждениями, сформировавшимися на месте коренных хвойных, преимущественно сосновых насаждений. Березняки имеют, как правило, вегетативное происхождение, низкую полноту (0.3-0.5) и запас, не превышающий 130 м³/га. В качестве лесоводственного мероприятия, направленного на повышение продуктивности производных березовых древостоев, предлагается создание под их пологом предварительных лесных культур сосны обыкновенной. Их преимуществом является сокращение агротехнического ухода и сроков выращивания технически спелой древесины. Установлено, что в районе исследований в низкополнотных березняках на серых лесных почвах и черноземах сосна обыкновенная Pinus sylvestris L. в предварительных лесных культурах развивает поверхностные корни, которые распространяются в разных направлениях от посадочного места, в том числе в сторону стволов березы. Эти корни заканчиваются среди массы сплетений одревесневших корней последней, т. е. на первом этапе лесовыращивания предварительные культуры сосны не испытывают существенной корневой конкуренции со стороны березового древостоя. Исследованиями подтверждается высокая сохранность предварительных лесных культур в первые годы после посадки, однако задержка с уборкой березового древостоя может привести к снижению прироста предварительных лесных культур, их угнетению и в итоге к гибели. Так, в возрасте 11-12 лет средняя высота предварительных лесных культур сосны составляет лишь 42-62 % от таковой в культурах сосны аналогичного возраста, созданных на вырубке, при условии систематического проведения в последних агротехнического ухода. Экспериментально доказана положительная роль березового древостоя в первые 3-4 года после создания предварительных лесных культур сосны обыкновенной, затем древесный полог березы должен быть убран. Замена производных березовых древостоев на коренные сосновые путем создания предварительных лесных культур позволит существенно повысить продуктивность насаждений лесостепного Зауралья при сохранении постоянства средозащитных функций.

Лесной генетик и селекционер 17 мая 2016 г. отметил свое 85-летие Леонид Иосифович Милютин - известный ученый в области лесной генетики и селекции, дендрологии, лесной экологии, заслуженный деятель науки Российской Федерации, доктор биологических наук, профессор, главный научный сотрудник лаборатории лесной генетики и селекции Института леса им. В. Н. Сукачева СО РАН.

Нина Евгеньевна Судачкова родилась 7 мая 1936 г. В 1958 г. окончила факультет лесного хозяйства Московского лесотехнического института (в настоящее время - Московский государственный университет леса) по специальности «Лесное хозяйство». В Институте леса им. В. Н. Сукачева СО РАН (ИЛ СО РАН) работает с 1960 г. В 1964 г. защитила кандидатскую диссертацию, а в 1965 г., когда создавалась лаборатория биохимии древесных растений, возглавила ее. После объединения в 1992 г. двух лабораторий - биохимии и физиологии древесных растений - Нина Евгеньевна стала руководителем объединенной лаборатории. В настоящее время является главным научным сотрудником лаборатории физико-химической биологии древесных растений ИЛ СО РАН. С 1982 г. она доктор биологических наук (по специальности 03.00.16 - экология, 03.00.12 - физиология растений), в 1991 г. получила звание профессора. Нина Евгеньевна - специалист в области экологической физиологии и биохимии древесных растений. Основные направления ее научных исследований связаны с вопросами регуляции процесса ксилогенеза, составляющего основу продукционной деятельности древесных растений, и биохимических механизмов адаптации древесных растений к стрессовым воздействиям.

Виктор Леонидович Черепнин родился 8 мая 1931 г. в дер. Ярково Верх-Ирменского района Новосибирской области. Его отцом был крупный ученый-ботаник Леонид Михайлович Черепнин (в настоящее время в Красноярске ему установлен памятник, а одна из улиц города названа его именем), мать, Глафира Митрофановна Матвеева, работала преподавателем географии. В 1936 г. семья переехала в с. Любимовка Тульской области, поближе к Москве, где тогда учился отец. По окончании аспирантуры Леонид Михайлович Черепнин выбрал местом дальнейшей работы г. Красноярск, куда и переехал вместе с семьей в 1938 г.